汽车外流场数值仿真的进-步研究.pdfVIP

第39卷第9期 机械工程 学报 Vol39 No9 003 20O Sep 2 3年9月 OFMECHANICALENGINEERING CHINESEJOURNAL 汽-t,车外流场数值仿真的进一步研究+ 吴军钟志华谷正气 (湖南大学机械与汽车下程学院长沙410082) stress 摘要：在汽车外流场的数值仿真中，运用相对k-G紊流模型更为先进的SST(Sheartransport)切应力输运模型 模拟紊流效应，并采用Delaunay三角形方法生成空间非结构化网格。计算结果与汽车模型在小型胍洞中的试验结 果比较摹本吻合，尤其是关于紊流现象的模拟更是与现实物理情况一致。 关键词：汽车数值仿真 切席力输逗模型紊流 中图分类号：U469 处理，其控制方程如下。 0前言 连续方程 堕：0 随着汽车高速性能的不断提高．汽车外流场特 阮 性对汽车动力性、经济性、舒适性和操纵稳定性的 运动方程 影响口益重要。通过分析汽车外流场特性对汽车造 型的影响，可以减小汽车行进中所受的阻力，提高 毒c掣炉一考+考卜(等+等]] 燃油经济性：降低空气噪声，提高乘坐舒适性；以 式中“——流速 及避免各种气动力对汽车操纵稳定性不良的影响等 P——压力 等忆 ve。——紊流有效粘性系数 在当前国内外汽车外流场的数值计算仿真研究 为了使方程组封闭，研究中一般引入k-e紊流 中．通常应用NS方程耦合双方程紊流模型对紊流 模型，这在以往的计算中扶得广泛的应用。bs紊 现象进行模拟，而在双方程紊流模型中普遍使用的 流模型在附面层以外的区域表现很好，但是由s方 是k-e模型㈦，但是因为“F模型仅局限于紊流边界 程的模化过程可知￡方程比较粗糙，导致k-e的紊 层压力相对稳定的情形：而且其壁函数在边界层的 流模型在附面层内的计算模拟中表现比较迟滞，并 修正中难以弥补计算模型与实际物理现象之间的差 且模拟的分离量小于真实值。I而在汽车外流场计算 距，所以其对紊流的模拟存在着较大的缺陷。相比 模拟中的·个非常重要问题即是如何准确及时的预 而言，SST(切应力输运模型)没有这些缺陷，首先该 测汽车光滑表面的气流分离，因此对紊流模型的选 模型能适应压力梯度变化的各种物理现象；其次该 择要求相对较高。而SST紊流模型所基于的“m模 模型中可应用粘性内层，而无需使用